Сегодня квантовые компьютеры работают в масштабе 100 кубитов. Эксперты ожидают, что для решения важных задач, которые недоступны самым мощным суперкомпьютерам современности, потребуются миллионы кубитов [1, 2]. Идет глобальная квантовая гонка за разработкой квантовых компьютеров, которые могут помочь во многих важных социальных задачах - от открытия лекарств до повышения энергоэффективности производства удобрений и решения важных проблем практически в каждой отрасли, начиная от аэронавтики и заканчивая финансовым сектором.

В исследовательской статье, опубликованной сегодня в Сообщения о природе Ученые демонстрируют, как они использовали новую и мощную технику, которую они назвали "UQ Connect", для использования связей электрического поля, позволяющих кубитам перемещаться из одного модуля квантового вычислительного микрочипа в другой с беспрецедентной скоростью и точностью. Это позволяет чипам соединяться вместе, как мозаика, чтобы создать более мощный квантовый компьютер.

Команда Университета Сассекса и Universal Quantum успешно транспортировала кубиты с вероятностью успеха 99,999993% и скоростью соединения 2424 / с, оба показателя являются мировыми рекордами и на порядки лучше, чем предыдущие решения.

Профессор Винфрид Хенсингер, профессор квантовых технологий в Университете Сассекса, главный научный сотрудник и соучредитель Universal Quantum, сказал: "По мере роста квантовых компьютеров мы в конечном итоге будем ограничены размером микрочипа, который ограничивает количество квантовых битов, которые может вместить такой чип. Таким образом, мы знали, что модульный подход является ключом к созданию квантовых компьютеров, достаточно мощных для решения быстро меняющихся отраслевых задач. Демонстрируя, что мы можем соединить два квантовых вычислительных чипа - немного похоже на головоломку - и, что особенно важно, что это работает так хорошо, мы раскрываем потенциал для расширения масштабов путем подключения сотен или даже тысяч квантовых вычислительных микрочипов ".

Соединяя модули с рекордной скоростью, ученые также убедились, что "странная" квантовая природа кубита остается нетронутой во время транспортировки, например, что кубит может быть как 0, так и 1 одновременно.

Доктор Себастьян Вайдт, генеральный директор и соучредитель Universal Quantum, а также старший преподаватель квантовых технологий в Университете Сассекса, сказал: "Наше неустанное внимание сосредоточено на предоставлении людям инструмента, который позволит им революционизировать свою сферу деятельности. Команды Universal Quantum и Университета Сассекса сделали здесь нечто поистине невероятное, что поможет воплотить наше видение в реальность. Эти захватывающие результаты демонстрируют замечательный потенциал квантовых компьютеров Universal Quantum стать достаточно мощными, чтобы открыть множество приложений квантовых вычислений, меняющих жизнь".

Universal Quantum только что получила 67 миллионов евро от Немецкого аэрокосмического центра (DLR) на создание двух квантовых компьютеров, где они будут внедрять эту технологию в рамках контракта. Филиал Университета Сассекса также недавно был назван одним из лауреатов премии Института физики за 2022 год в категории "Бизнес-стартап".

Вайдт добавил: "Контракт DLR, вероятно, был одним из крупнейших правительственных контрактов на квантовые вычисления, когда-либо выданных одной компании. Это огромная проверка нашей технологии. Universal Quantum сейчас усердно работает над внедрением этой технологии в наши будущие коммерческие машины ".

Доктор Мариам Ахтар руководила исследованием в то время, когда она была научным сотрудником Университета Сассекса и квантовым консультантом Universal Quantum. Она сказала: "Команда продемонстрировала быстрый и когерентный перенос ионов с использованием квантовых связей материи. Этот эксперимент подтверждает уникальную архитектуру, которую разрабатывает Universal Quantum, обеспечивая захватывающий путь к действительно крупномасштабным квантовым вычислениям".

Профессор Саша Рознейл, вице-канцлер Университета Сассекса, сказала: "Фантастично видеть, что вдохновенная работа Университета Сассекса и универсальных квантовых физиков привела к этому феноменальному прорыву, сделав нас на значительный шаг ближе к квантовому компьютеру, который будет реально использоваться обществом. Эти компьютеры предназначены для безграничного применения - от улучшения разработки лекарств, создания новых материалов до, возможно, даже поиска решений климатического кризиса. Университет Сассекса вкладывает значительные средства в квантовые вычисления, чтобы поддержать наши смелые амбиции по размещению самых мощных квантовых компьютеров в мире и созданию изменений, которые потенциально могут положительно повлиять на очень многих людей по всему миру. А благодаря командам, охватывающим весь спектр исследований в области квантовых вычислений и технологий, Университет Сассекса обладает как широтой, так и глубиной знаний в этой области. Мы все еще расширяем наши исследования и преподавание в этой области, планируя новые учебные программы и новые назначения".

Профессор Кит Джонс, временный проректор и про-вице-канцлер по исследованиям и предпринимательству Университета Сассекса, сказал о разработке: "Это очень захватывающее открытие физиков нашего университета Сассекса и Universal Quantum. Это доказывает ценность и динамизм этой дочерней компании Университета Сассекса, чья работа основана на тщательных и ведущих в мире академических исследованиях. Квантовые компьютеры будут играть ключевую роль в решении некоторых наиболее насущных глобальных проблем. Мы рады, что ученые Сассекса проводят исследования, которые дают надежду на реализацию положительного потенциала квантовых технологий следующего поколения в таких важнейших областях, как устойчивое развитие, разработка лекарств и кибербезопасность".

записи

[1] Уэббер, М., и др. абзац. AVS Quantum Sci. 4, 013801 (2022)

[2] Лекич Б. и др., Достижения науки, 3(2), 1-12 (2017)